Ферменты и гормоны Урок химии в 10 (11) классе Автор: учитель химии Ким Н.В. МОУ СОШ №6 г. Нягани ХМАО-Югры Тюменской области Ферменты Ферменты - это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных биохимических процессах в организме. Они необходимы для переваривания пищевых продуктов, стимуляции деятельности головного мозга, процессов энергообеспечения клеток, восстановления органов и тканей. Функция каждого из ферментов уникальна, т.е. каждый фермент активизирует только один биохимический процесс. В связи с этим в организме существует огромное количество энзимов. Ферменты В зависимости от того, какие виды реакций организма катализируют ферменты, они выполняют различные функции. Чаще всего их подразделяют на две основные группы: пищеварительные и метаболические. Пищеварительные ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте, разрушают питательные вещества, способствуя их абсорбции в системный кровоток. Метаболические ферменты катализируют биохимические процессы внутри клеток. Пищеварительные ферменты Различают три основные категории таких ферментов: амилаза, протеазы, липаза. Амилаза расщепляет углеводы и находится в слюне, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника. Различные виды амилазы расщепляют различные сахара. Протеазы, находящиеся в желудочном соке, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника, помогают переваривать белки. Липаза, находящаяся в желудочном соке и панкреатическом секрете, расщепляет жиры. Ферменты Некоторые виды пищевых продуктов содержат ферменты. К сожалению, ферменты очень чувствительны к высокой температуре и легко разрушаются при нагревании. Для того чтобы организм получил дополнительное количество ферментов, следует или есть продукты, содержащие их, в сыром виде или принимать биологически активные пищевые добавки с такими ферментами. Ферментами богаты продукты растительного происхождения: авокадо, папайя, ананасы, бананы, манго, ростки. Протеолитические ферменты Протеолитическими ферментами являются пепсин, трипсин, реннин, панкреатин и химотрипсин. Помимо улучшения пищеварения, эти ферменты оказывают противовоспалительное действие. Панкреатин используют при ферментной недостаточности поджелудочной железы, муковисцидозе, нарушениях пищеварения, пищевой аллергии, аутоиммунных заболеваниях, вирусных инфекциях и спортивных травмах. Ферменты выпускаются в таблетках, капсулах, в виде порошка и жидкости. Они продаются в комбинации или по отдельности. Ферменты Для получения хорошего эффекта лучше применять формулы, содержащие все основные ферменты амилазы, протеазы, липазы. Обычно пищеварительные ферменты принимают после еды, но если вы едите продукты, прошедшие технологическую обработку или измельченные, то во время еды. Все препараты, содержащие ферменты, следует хранить в прохладном месте. Таблетки и жидкости в холодильнике, а порошок и капсулы - в сухом прохладном месте. Свойства ферментов 1. Важнейшим свойством ферментов является преимущественное течение одной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости от условий ферменты способны катализировать как прямую так и обратную реакцию. Это свойство ферментов имеет большое практическое значение. 2. Другое важнейшее свойство ферментов термолабильность, т. е. высокая чувствительность к изменениям температуры. Так как ферменты являются белками, то для большинства из них температура свыше 70 C приводит к денатурации и потере активности. При увеличении температуры до 10 С реакция ускоряется в 2-3 раза, а при температурах близких к 0 С скорость ферментативных реакций замедляется до минимума. Свойства ферментов 3. Следующим важным свойством является то, что ферменты находятся в тканях и клетках в неактивной форме (проферменте). Классическими его примерами являются неактивные формы пепсина и трипсина. Существование неактивных форм ферментов имеет большое биологическое значение. Если бы пепсин вырабатывался сразу в активной форме, то пепсин "переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себя. Классификация ферментов На Международном биохимическом съезде было принято, что ферменты должны классифицироваться по типу реакции, катализируемой ими. В названии фермента обязательно присутствует название субстрата, т. е. того соединения, на которое воздействует данный фермент, и окончание -аза. (Аргиназа катализирует гидролиз аргинина и т.д.) По этому принципу все ферменты были разделены на 6 признаков. 1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2-->O2+2H2O Классификация ферментов 1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2 H2O2-->O2+2 H2O 2.Трансферазы - ферменты, катализирующие перенос атомов или радикалов. 3.Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связи путем присоединения молекул воды, например фосфатаза: OH R - O - P = O + H2O --> ROH + H3PO4 OH Классификация ферментов 4.Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту или иную группу без присоединения воды, негидролитическим путем. Например: отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой: O O // || CH3 - C - C ---- > CO2 + CH3 - C || \ \ O OH H 5.Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой: глюкозо-6-фосфат --> глюкозо-1-фосфат 6.Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза. Применение ферментов Ферменты получили широкое применение в легкой, пищевой и химической промышленности, а также в медицинской практике. – В пищевой промышленности ферменты используют при приготовлении безалкогольных напитков, сыров, консервов, колбас, копченостей. – В животноводстве ферменты используют при приготовлении кормов. – Ферменты используют при изготовлении фотоматериалов. – Ферменты используют при обработке овса и конопли. Применение ферментов – Ферменты используют для смягчения кожи в кожевенной промышленности. – Ферменты входят в состав стиральных порошков, зубных паст. – В медицине ферменты имеют диагностическое значение – определение отдельных ферментов в клетке помогает распознаванию природы заболевания (например вирусный гепатит – по активности фермента в плазме крови) их используют для замещения недостающего фермента в организме. Гормоны Регуляторную функцию выполняют белки-гормоны. Гормоны - биологически активные вещества, которые оказывают влияние на обмен веществ. Многие гормоны являются белками, полипептидами или отдельными аминокислотами. Одним из наиболее известных белков-гормонов является инсулин. Этот простой белок состоит только из аминокислот. Функциональная роль инсулина многопланова. Он снижает содержание сахара в крови, способствует синтезу гликогена в печени и мышцах, увеличивает образование жиров из углеводов, влияет на обмен фосфора, обогащает клетки калием. Гормоны Регуляторной функцией обладают белковые гормоны гипофиза - железы внутренней секреции, связанной с одним из отделов головного мозга. Он выделяет гормон роста, при отсутствии которого развивается карликовость. Этот гормон представляет собой белок с молекулярной массой от 27000 до 46000. Карликовость – дварфизм, наносомия Гормоны Одним из важных и интересных в химическом отношении гормонов является вазопрессин. Он подавляет мочеобразование и повышает кровяное давление. Вазопрессин - это октапептид циклического строения с боковой цепью. Регуляторную функцию выполняют и белки, содержащиеся в щитовидной железе тиреоглобулины, молекулярная масса которых около 600000. Эти белки содержат в своем составе йод. При недоразвитии железы нарушается обмен веществ. Гормоны Йоти Амгэ из индийского города Нагпур является самой маленькой девочкой в мире, согласно Индийской книге рекордов. 15летняя школьница имеет рост всего 58 см и весит 5 кг. Амгэ страдает формой карликовости под названием ахондроплазия Самый маленький человек и руки гиганта Китаец Хэ Пинпин родился с одной из разновидностей карликовости – его рост составляет всего 74,61 см. А самой длинноногой женщиной является наша соотечественница Светлана Панкратова, проживающая на данный момент в Испании. Светлане 36 лет и длина её ног – которые, к слову, Хэ назвал «очень красивыми» – составляет 1,32 м. ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ - биологически активные вещества, вырабатываемые в половых железах, коре надпочечников и плаценте, стимулирующие и регулирующие половую дифференцировку в раннем эмбриональном периоде, развитие первичных и вторичных половых признаков, функционирование половых органов и формирование специфических поведенческих реакций, а также влияющие на обмен веществ, состояние систем адаптации организма и др. По биологическому действию делятся на андрогены, эстрогены и гестагены - гормоны жёлтого тела. Синтезируются половые гормоны в основном в стероидообразующих клетках половых желез из общего для стероидов предшественника холестерина. В яичках образуется в основном мужской половой гормон тестостерон, в яичниках - также тестостерон, который в клетках зреющего фолликула превращается в эстрогены. Жёлтое тело яичника продуцирует преимущественно женский половой гормон прогестерон. Гормональные нарушения Какая связь между странным поведением мальчика и тем, какой косметикой пользовалась его мать во время беременности? Ученые обнаружили, что сыновья матерей, подвергшихся во время беременности действию фталатов, чаще ведут себя как девочки. Список использованной литературы и Интернетресурсов 1. Габриелян О. С., Маскаев Ф. Н., Пономарев С. Ю., Теренин В. И.Химия. 10 класс. Профильный уровень. М. Дрофа, 2009 2. Чертков И.Н. Методика формирований у учащихся основных понятий органической химии. – М.: Просвещение: 1991. 3. alhimic.ucoz.ru/load/26-1-0-39 4. www.alleng.ru/edu/chem1.htm 5. www.uchportal.ru/load/60-1-0-9056
Зубная эмаль, несмотря на то что она прозрачная и очень тонкая, является надежным защитником тканей зуба. В человеческом организме самой твердой тканью считается эмаль зуба, но со временем она может портиться и разрушаться. Решить эту проблему помогает реминерализация зубов. Процедура, пройденная в кабинете стоматолога, помогает укрепить эмаль и сделать ее более прочной. Укрепление можно проводить и в домашних условиях. Расскажем о всех методах более подробно.
Деминерализация и реминерализация зубов
Употребление большого количества глюкозы, выпечки, сладостей приводит к тому, что бактерии, обитающие в полости рта, начинают более активную жизнедеятельность, быстрее размножаются и выделяют кислоты. Эти кислоты и опасны для зубной эмали, они вымывают минералы, а это является причиной деминерализации зуба. На первой стадии возникает эрозия, далее кариес и более сложные заболевания.
Во время любого приема пищи также происходит деминерализация, но это процесс естественный. У любого здорового человека происходит природная реминерализация зубов, благодаря слюне, минералы восстанавливаются. Антибактериальные свойства слюны нейтрализуют в ротовой полости все вредные микроорганизмы, разрушенные минералы восполняются.
Но в современной жизнедеятельности человека часто происходит так, что нормальный кислотно-щелочной баланс в слюне нарушается, и она теряет свои «волшебные» свойства. Зубы становятся незащищенными, вероятно возникновение кариеса. За помощью в таких случаях лучше обратиться к стоматологам.
Помощь стоматолога
Реминерализация зубов или восстановление эмали в кабинете стоматолога происходит следующим образом: врач очищает поверхность зубов при помощи абразивной пасты. Затем смывает ее и сушит воздушным потоком поверхность зубов. После этого наносится реминерализационный препарат, сверху - покрытие фторсодержащим лаком. Для того чтобы нанести препарат, доктор использует специальный аппликатор. В некоторых случаях применяют капы, они изготавливаются по слепку челюсти и заполняются лечебным средством. Для реминерализации зубов в стоматологических клиниках чаще всего используют:
- "Фторлак";
- "Ремодент";
- GC ToothMousse.
Также, чтобы восполнить баланс минералов в зубной эмали применяют электрофорез. Во время такой процедуры при воздействии разряда тока в эмаль проникают ионы фтора и кальция, таким образом происходит реминерализация зубов. Отзывы пациентов подтверждают эффективность перечисленных методов. Зубная эмаль обновляется, и угроза здоровью зубов исчезает.
Показания для реминерализации
Процедуру реминерализации зубов назначают в следующих случаях:
- риск развития кариеса;
- кариес на стадии пятна;
- любые изменения в оттенке зубной эмали;
- повышенная чувствительность зуба;
- повреждения после использования брекетов;
- детский возраст до 6 лет, когда требуется насыщение эмали фтором и кальцием;
- во время беременности, чтобы укрепить зубы.
Совет: также реминерализацию эмали стоматологи советуют проводить по завершению профессиональной чистки, когда удаляются камни (минерализованные отложения). В таких случаях эффект процедуры сохраняется более длительное время.
Преимущества процедуры
Процедура реминерализации в стоматологическом кабинете имеет ряд преимуществ:
- благодаря использованию реминерализующего состава укрепляется зубная эмаль;
- после проведения процедуры прогрессирование кариеса приостанавливается;
- эмаль отбеливается на несколько тонов;
- эмаль становится защищенной от воздействия различных кислот;
- микрофлора в ротовой полости восстанавливается.
Цена на реминерализацию зубов в разных стоматологических клиниках может различаться. Зависит она от используемых препаратов, уровня учреждения, региона, в котором находится клиника. В среднем процедура оценивается в 200 рублей за один зуб.
Важное примечание: после реминерализации не рекомендуется пить и есть в течение двух часов. Нанесенные на зубную эмаль препараты должны максимально впитаться и насытить ее всеми полезными веществами.
В домашних условиях
Реминерализацию зубной эмали можно провести и в домашних условиях, но все-таки препарат должен посоветовать стоматолог. Чаще всего доктор рекомендует реминерализационную зубную пасту. Самые популярные препараты для реминерализация зубов:
- SPLAT Биокальций.
- LacalutDuo;
- VivaxDent.
При регулярном использовании реминерализующей зубной пасты можно восстановить эмаль на 60%, чувствительность при этом снизится.
Также для восстановления минерального баланса можно использовать специальный гель для реминерализации зубов. Сначала зубы надо почистить обычной пастой, после этого наносится гель. В течение пятнадцати минут его смывать не следует. Средство остается на эмали и при этом насыщает ее фтором и кальцием. После процедуры при помощи воды гель вымывается из ротовой полости. Перед использованием гелей для начала необходимо внимательно изучить инструкцию. Чаще всего средство используют несколько раз в неделю определенным курсом (месяц, два). К самым лучшим и популярным гелям стоматологи относят следующие:
- ParoFluor Gelee.
- R.O.C.S. MedicalMinerals;
- ConCool.
Кроме применения пасты или геля для реминерализации зубов, немаловажную роль играет правильное питание и качественная гигиена ротовой полости. Достигнуть цели помогут простейшие рекомендации:
- В пищу необходимо употреблять достаточно продуктов, которые богаты кальцием - это творог, сыр, фасоль, горчица миндаль.
- В рацион нужно ввести продукты с фтором и фосфором - это морепродукты.
- Употребляйте комплекс витаминов.
- Чистить зубы стоматологи советуют два раза (утром и на ночь) продолжительностью не меньше трех минут. За это время вещества должны проникать в эмаль зуба.
- Если использовалась реминерализующая зубная паста, рекомендовано ополаскивать рот фторосодержащими ополаскивателями.
- Меньше употребляйте сладостей, глюкоза вредно воздействует на эмаль.
- После приема пищи ополаскивайте ротовую полость хотя бы чистой водой, а лучше специальными ополаскивателями.
- Для улучшения кровоснабжения десен делайте массаж подушечкой с обратной стороны зубной щетки.
Пройденная процедура реминерализации восстановит минеральный баланс в эмали, поможет стать ей прочнее, устойчивее. Ваша улыбка будет красивой и здоровой.
Реминерализация зубов у детей
Практика стоматологов подтверждает, что нарушением качества эмали часто страдают не только взрослые, но и маленькие дети. Способствуют этому различные факторы. Даже во время внутриутробного развития возможно было недостаточное поступление в организм ребенка витаминов и минералов. Также неправильный уход за зубами, большое количество глюкозы может привести к дименерализации эмали. Стоматологическая процедура по минерализации детских зубов восстановит плотность эмали, восполнит минеральный состав, снизит чувствительность, остановит развитие кариозных проявлений. Возможно даже излечение кариеса на ранних стадиях. Детская минерализация часто проводится после ношения брекетов, а также для того, чтобы насытить зубы натуральным блеском. Микрофлора в ротовой полости также придет в полную норму.
Реминерализация у стоматолога
В стоматологической клинике доктор использует один из вариантов по реминерализации зубной эмали у детей:
Первый вариант
Используются капы для реминерализации зубов. Специалист делает их специально по слепку челюсти. Затем капы наполняются специальным лечебным составом, который содержит минеральный комплекс. Данную конструкцию легко использовать в домашних условиях. Ежедневно на протяжении получаса нужно носит капы, при этом лечебные вещества будут проникать в зубную эмаль и насыщать ее недостающим фтором и кальцием. Обычно в состав геля входит глицерофосфат кальция и ксилит. Курс длится от двух до четырех недель.
Второй вариант
Реминерализацию можно проводить непосредственно в стоматологии. Сначала доктор удаляет зубной налет с детских зубов, используя при этом специальную пасту. Затем производится обработка слабым раствором перекиси водорода, после этого - сушка зубов воздухом. Следующий этап - накладываются тампоны с глюконатом кальция, они меняются через пять минут. В завершении - аппликации фторида натрия. Курс -15-20 процедур. После последнего сеанса зубы покрываются фтористым лаком.
Уделяйте внимание дома
Реминерализация зубов в домашних условиях, как и для взрослых, возможна с использованием специальных паст и гелей, которые созданы для детей. Обязательно пересмотрите рацион питания малыша, больше включайте продуктов с кальцием (сыры, творог), морепродукты, овощи, зелень, фрукты. Используйте готовые минерально-витаминные комплексы, призванные защищать зубную эмаль и обогащать организм необходимыми минералами.
Для сохранения положительного эффекта реминерализации необходимо уделять внимание этой процедуре с постоянной периодичностью.